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医用胶粘剂的应用与分类

    目前,医用在临床中有十分重要的作用。在外科手术中,医用胶粘剂用于某些器官和组织的局部粘合和修补;手术后缝合处微血管渗血的制止;骨科手术中骨骼、关节的结合与定位;齿科手术中用于牙齿的修补。在计划生育领域中,医用胶粘剂更有其它方法无可比拟的优越性:用胶粘剂粘堵输精管或输卵管,既简便、无痛苦,又无副作用,必要时还可以很方便地重新疏通。

1 胶粘剂的
    从医用胶粘剂的使用对象和要求可分成齿科用胶粘剂和外科用(或体内用)胶粘剂;而按照用途,可分为软组织用胶粘剂,牙科用胶粘剂,骨和皮肤用胶粘剂等。不管哪一种胶粘剂,理想的医用胶粘剂应满足:
①安全、无毒、无致癌、致畸、致突变;
②粘合强度好;
③常温常压下能与组织快速胶接;
④生物相容性好;
⑤本身无菌且能抑菌;
⑥固化时发热量少,以免烫伤组织;
⑦难于形成血栓;
⑧在组织内可逐渐降解、吸收、排泄等。

2 医用胶粘剂的
2.1 软组织胶粘剂
   软组织的粘合目的是促进组织本身的自然愈合,所以通常只要保持1周到10天左右的粘结力。但是它必须能迅速粘结,与水分、脂肪等共存。目前在临床上广泛应用的软组织胶粘剂主要有氰基丙烯酸酯、血纤维蛋白等。
2.1.1 α-氰基丙烯酸酯

    α-氰基丙烯酸酯是一类瞬时胶粘剂,单组分,无溶剂,粘结时无需加压,可常温固化,粘结后无需特殊处理。由于其粘度低,铺展性好,固化后无色透明,有一定的耐热性和耐溶剂性,尤其是它能与比较潮湿的人体组织强烈结合。该胶粘剂在使用时是以α-氰基丙烯酸烷基酯为主要成分,加入少量高级多元醇酯(如癸二酸二辛酯等)作增塑剂,可溶性聚合物(如聚丙烯酸酯)作增粘剂,氢醌和二氧化硫作稳定剂。由于α位置上的氰基是一个吸电子性很强的基因,可使β碳原子呈现很强的正电性,因此有很大的聚合倾向,当α -氰基丙烯酸酯与阴离子接触时,立即受到阴离子的进攻而发生阴离子聚合。因此,当其在空气中暴露或与潮湿表面接触时,OH 离子迅速引发其聚合。这就是它能作为瞬间粘合剂的原因。α-氰基丙烯酸酯的聚合速度和对人体组织的影响与烷基的种类有很大关系。
    α- 氰基丙烯酸甲酯的聚合速度最快,但对人体组织的刺激性也最大。随着烷基的长度和侧链碳原子数的增加,聚合速度降低,刺激性也减小。有组织曾对α-氰基丙烯酸酯进行毒理学评价,其成人急性毒性试验结果为:LD50>13g•kg-1,属实际无毒级;致癌致畸试验结果:无致癌致畸性。另外,它还具有在体内分解、排泄等特点。较优异的性能令它广泛应用于皮肤创口,肝、肾、脾、肺或血管部位的接合和止血,术口吻合不留明显瘢痕。目前,国外该胶粘剂品种有AD/here、Cyanobond、Eastman910、Aro nAlpla等。国内比较有名的有504止血胶(主胶为α-氰基丙烯酸正丁酯)、508医用胶粘剂(主胶为α-氰基丙烯酸正辛酯)等。
2.1.2 血纤蛋白

    主要成分是血纤蛋白原、凝血酶、血液凝固第Ⅷ因子、Ca2+、抑肽酶等。该胶粘剂属生理功能性胶粘剂,粘合并不受血小板减少等血液凝固障碍的影响,并较为迅速,不需过高的热或压力,不受粘合部位水分影响,生物相容性好,可适度吸收。主要用于软组织手术创伤部位的止血,神经、胰血管的粘合等。

2.2 硬组织胶粘剂
2.2.1 齿科用胶粘剂
    齿科用胶粘剂的历史可追朔到半个多世纪以前。1940年,首次用于齿科修补手术的是聚甲基丙烯酸甲酯。这种齿科修复粘合剂的硬度与粘结力均不够高,所以很快被淘汰。1965年出现了以多官能度甲基丙烯酸酯为基料,无机粉末为填料的复合粘合剂,性能大大提高。至今仍在齿科修复中广泛应用。齿科粘合剂在口腔中使用,条件比较苛刻,主要原因是:大量水分存在;牙齿表面性质的复杂性;温度变化;机械应力等,因此牙齿的粘结与修补要比想象中困难得多。虽然人们经过长期的努力,已经研制出大量的产品,但效果并不十分理想。
  传统的粘固剂属于无机材料,俗称水门汀,例如磷酸锌,至今已有100多年的历史。这种粘固剂分为两部分,一部分为粉剂,另一部分为液剂,使用时进行混合。
  这种粘固剂无毒、无刺激,但对牙釉质粘合力差,主要靠机械嵌合力作用定位。它的最大缺点是固化后的粘固剂会慢慢溶解在唾液或水中,寿命较短。
  为了克服这种粘固剂的缺陷,人们对磷酸锌粘固剂进行了改性,开发出羧基化粘固剂,使用时以1.4~1.5g粉剂对1g液剂混合。在固化过程中,液剂中的羧基与粉剂中氧化锌的Zn2+螯合形成交联结构,生成难溶于水的有机盐。同时,羧基还能与牙质中的Ca2+螯合,故粘结力大大提高。在羧基化粘固剂中加入单宁 氟化锌合剂,不仅能提高力学性能,而且对牙齿具有抑制龋蚀的效果。合成在牙科的临床应用较多,主要承担机械力的作用,多属于含活性双键的丙烯酸酯及其衍生物。最早用于齿科胶粘剂的聚甲基丙烯酸甲酯由于粘结效果不好而淘汰。20世纪70年代后,开发了许多种聚甲基丙烯酸酯的齿科胶粘剂,性能越来越完善。代表性的产品有:中林等人合成的甲基丙烯酸 2-羟基,3-萘氧丙基酯(HNPM)和甲基丙烯酸乙氧基烷基磷酸酯(Rhenyl P),鲍恩(R.Bowen)发明的双酚A 双(3 甲基丙烯酰氧基 2 羟丙基)醚(Bis GMA)。这些的分子中既有亲水基又有疏水基,因此粘结性能优良,可用作补牙复合充填树脂。
2.2.2 骨科用

    最常见的是骨水泥,它是由单体、聚合物微粒(150~200μm)、阻聚剂、促进剂等组成。为了便于X射线造影,有时还加入造影剂BaSO4。骨水泥属于丙烯酸类。由于骨水泥聚合反应过程中释放出的少量单体易引起细胞毒性反应,骨水泥与骨组织界面有纤维组织生长,形成厚的结合组织膜,并伴有血压下降,因此存在结合力不充分的问题。临床上也常采用多孔性植入体和磷酸钙系作为骨科用胶粘剂。

2.3 医用压敏胶
  医用压敏胶是由弹性体和增粘树脂组成。所用原料可以是天然、SIS、SBS、丙烯酸共聚物、有机硅共聚物、等。早期在该领域中使用最多的是橡胶型压敏胶带。由于天然橡胶易老化,往往需要添加多种辅。它具有油溶性,贴敷后,往往会被人体表面及内部分泌的脂肪成分所溶解,引起皮肤过敏和粘接力下降。以SIS、SBS等弹性体为主的热熔型压敏胶粘带,具有无色透明、无毒无味、粘接性好、耐老化等优点,广泛应用于妇女卫生制品及婴幼儿尿不湿等方面。最近,国内外报道了采用辐射交联和金属阳离子交联研制的丙烯酸酯热熔压敏胶,该胶具有众多优点。    目前,医用压敏胶发展较快,需求量日渐增大,发展的一个重要方向是在药物透皮递释系统中的应用,它能保证该系统与皮肤保持紧密接触,使药物的皮肤渗透按的速度进行,另外,它还可作为载药贮库骨架或粘性控释材料,在定向施药及控制释放方面发挥重要作用。目前医用胶粘剂种类繁多、用途广泛,但仍存在各种缺陷。例如α 氰基丙烯酸酯类,虽然粘合短,但胶层脆性大,分解时不可避免产生甲醛;牙齿用胶粘剂易受温度、强度、生理环境因素影响而容易导致粘固不牢等。作为生物医用胶粘剂,它本身及其分解产物必须具有良好的生物降解性和生物相容性,研制过程中必须考虑到生物、、临床和等诸多因素。目前,完全理想的医用胶粘剂尚未研制成功,要解决的问题很多,还需要人们进一步地努力探索和开发。

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